Курсовая работа - Проектирование организации материальных потоков в электросталеплавильном цехе СМЗ - файл n1.doc

Курсовая работа - Проектирование организации материальных потоков в электросталеплавильном цехе СМЗ
скачать (493.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc494kb.04.12.2012 03:04скачать

n1.doc

1   2   3   4   5

6 Методы совершенствования организации материальных потоков


Перемещение материальных потоков на предприятии базируется на использовании ряда принципов:

Организация материальных потоков обеспечивает формирование процесса товародвижения путём установления отношений между звеньями товаропроводящей цепи, обусловленных продвижением материалов от источника сырья до потребителей готовой продукции. Сущность организации материальных потоков состоит в объединении отдельных звеньев и стадий товародвижения, установления необходимых между ними связей и обеспечении взаимодействия с целью минимизации затрат по выполнению заказов при условии их своевременного и качественного исполнения.

Поскольку процесс товародвижения разворачивается на определенной территории и протекает во времени, можно говорить об организации материальных потоков в пространстве и во времени.

Организация материальных потоков в пространстве связана с формированием и развитием на предприятии соответствующих структурных подразделений.

Организация материальных потоков во времени связана с проведением работ по организации контроля за продвижением материальных потоков и созданием условий для выполнения производственных заказов (условий контрактов) в установленные сроки.

Для характеристики временного аспекта организации материальных потоков используют следующие понятия:

Необходимость управления материальными потоками на предприятиях вызвана рядом причин, основными из которых являются:

Целью управления потоком является достижение им конечной точки при заданных условиях.

Под влиянием управляющих воздействий изменяется состояние управляемого объекта и его характеристик – продолжительность цикла выполнения заказов, сроки поставок, их качество, структура и т.д.

Эти изменения выражаются в затратах, связанных с осуществлением заказа, а также номенклатуре и интенсивности материального потока.

Принятие управленческих решений осуществляется на основе следующих данных:

С помощью поступающей с рынка сбыта и рынка материалов информации формируется комплексный план производства (для торгово-посреднических предприятий – план закупок), материального обеспечения и сбыта готовой продукции, в соответствии с которыми организуется деятельность по выполнению заказов.

Для решения задачи рационального, эффективно управления материальными потоками необходимо выполнение ряда управленческих функций.

Функции управления можно рассматривать:

В зависимости от содержания процесса управления:

В зависимости от реализуемой цели:

Процесс управления материальными потоками целесообразно разделить на две сферы:

Материальное управление – это планирование, организация и управление перемещением материальных ресурсов и полуфабрикатов на пути к предприятию и в его границах.

Материальное распределение – это деление готовой продукции среди ее потребителей и организация доставки к месту назначения.

6.1 Выбор и обоснование общей структуры автоматизированной системы управления и подготовки производства

Организационно-технические системы предприятия — технологическая, инструментообеспечения, контроля качества изделий, складская, транспортная, технического обслуживания, охрана труда — являются объектами управления автоматизированной системы управления и подготовки производства. Несмотря на функциональное различие этих систем, с точки зрения процесса управления функционированием в них есть много общего. Для того чтобы разработать систему управления, необходимо иметь формальную модель объекта управления.

Рассмотрение состава задач и методов их решения при разработке средств автоматизации подготовки производства и управления производством на автоматизированном предприятии будем проводить на основе понятия архитектуры технической системы. Под архитектурой технической системы, в данном случае производственной системы, понимают структурно-функциональную модель, описывающую: состав системы (подсистемы, уровни, компоненты); функции подсистем, уровней, компонентов; связи и взаимодействие (интерфейсы) подсистем, уровней и компонентов; правила композиции (объединения) компонентов, уровней и подсистем.

Такой подход к проектированию систем обладает следующими особенностями: особое внимание уделяется функциональному описанию системы, при этом каждая функция выделяется как самостоятельная лишь тогда, когда возможно ее определение через однозначное описание внешнего поведения компонента, реализующего данную функцию; определяются предпочтительные варианты реализации системы, в которых сохраняется разделение между подсистемами, выделенными на структурно-функциональной модели; обеспечивается возможность распараллеливания на возможно более ранней стадии работ по проектированию и реализации системы; облегчаются стыковка компонентов и комплексная отладка системы, а также ее изменение.

Для того чтобы было возможным применить данный подход к проектированию систем автоматизации проектирования и изготовления, необходимо определить формально структурные единицы проектируемой системы. Для этого используют понятие производственной системы. Производственная система — открытая система, функция которой состоит в целенаправленном преобразовании свойств материальных объектов на основании информации и команд, поступающих извне. Для системы более высокого уровня она является объектом обобщенного технологического оборудования, внутреннее устройство и конкретные механизмы функционирования которого от нее скрыты.

Для того чтобы определить структуру производственной системы, необходимо задать следующие характеристики: технологические возможности; набор объектов, участвующих в обмене с внешней средой; набор правил, регламентирующих эти обмены; набор точек доступа, через которые проходят потоки объектов. Кроме того, могут быть заданы параметры реализации, определяющие показатели функционирования — производительность, надежность, — с тем, чтобы учесть их при разработке программно-аппаратных средств. Полностью определенная архитектура производственной системы является внутренней моделью для систем управления. Затем необходимо определить виды связей производственной системы данного уровня, т. е. ее внешний интерфейс. В качестве основы для описания структуры цеха были предложены три вида связей: материальные, энергетические, информационные. Для разработки средств автоматизации управления необходима их интерпретация через систему интерфейсов (взаимодействий объектов производственной системы). Рассматривают интерфейсы следующих видов:

На основе анализа связей и внутренней структуры производственной системы разрабатывают технические задания на подсистемы, автоматизирующие функционирование производственной системы. Основные подсистемы автоматизированного производства включают в себя следующие функции: организацию производства; конструкторскую и технологическую подготовку производства; планирование производства, управление производством.

Рассмотрим особенности автоматизации функции управления и подготовки производства на уровне цеха.


Рис. 4 Общая структура автоматизированной системы.
Подготовка производства

Традиционные методы подготовки производства являются сдерживающим фактором для максимально эффективного использования ГПС. Результаты часто оказываются неудовлетворительны как по качеству, так и по производительности.

Автоматизация отдельных подсистем (конструкторской или технологической подготовки производства и др.) при сохранении традиционных каналов обмена между ними через промежуточные документы и при традиционном разделении функций не сможет обеспечить синхронизацию между ГПС и системой подготовки производства, а также устранить большие потери вследствие быстрого старения проектных решений. Во избежание неоправданных потерь необходимо при формулировании технического задания на комплекс программно-аппаратных средств автоматизации подготовки производства и управления производством в автоматизированном цехе рассматривать эти подсистемы как части единой интегрированной системы подготовки производства, которая для всего комплекта производственных заказов должна выдавать взаимоувязанные решения по конструкции изделий, технологическим процессам их изготовления и потребности в ресурсах (оборудовании, инструменте и др.), необходимых для выполнения технологических процессов. Одним из основных условий эффективной автоматизации является наличие общей базы данных, исключающей многократный ввод человеком информации об изделиях, технологических процессах и т. д.

Необходимо учитывать, что аппаратные и программные средства оборудования, входящего в состав ГПМ, сейчас интенсивно развиваются, причем происходит резкое снижение стоимости аппаратных средств вычислительной техники при одновременном росте их мощности. «Интеллектуализация» ГПМ позволяет оперативно принимать решения по операционной технологии «на месте», поэтому за системой подготовки производства следует закрепить только выработку стратегических решений о маршруте изготовления, оснащения технологических операций заготовками (исходными и межоперационными).

Производственная система имеет несколько уровней управления (см. рис. 4): организацию производства; планирование; диспетчирование; оперативное управление; управление оборудованием.

Уровень организации производства определяет критерии, стратегию и методы планирования. Уровень оперативно-календарного планирования выполняет функции собственно составления планов. Уровень диспетчирования отвечает за своевременную инициализацию и контроль выполнения планов. Уровень оперативного управления обеспечивает собственно выполнение планов, т. е. координированное управление материальными потоками в процессе выполнения планов. Уровень управления оборудованием физически реализует манипуляции с материальными объектами.

Такая иерархия характерна для производственной системы любого ранга. На уровне завода система оперативного управления при управлении транспортной системой выполняет функции управления межцеховыми перевозками, при управлении складской системой она поддерживает состояние общезаводских запасов комплектующих, сырья и объем неотгруженной готовой продукции в заданных пределах, при управлении технологической системой — функции координации работы цехов, на уровне цеха при управлении транспортной системой — функции управления внутрицеховыми перевозками, при управлении складской системой — управление работой общецеховых складов, при управлении технологической системой обеспечивает выполнение маршрутов обработки изделий, поддерживает синхронизацию отдельных этапов технологических процессов, на уровне участка при управлении транспортной системой управляет транспортировкой между рабочими модулями участка, при управлении технологической системой координирует работу модулей. Таким образом, функции системы оперативного управления, как и для других уровней иерархии управления, интерпретируются аналогично. При этом уровень оперативного управления завода взаимодействует с уровнем планирования цехов и так далее. Этим обеспечивается целостность всей системы управления.

Уровень планирования производства реализуется системой планирования. Она обеспечивает разработку стратегии для системы управления процессом производства изделий с учетом состояния внутренней и внешней среды в соответствии с заданными критериями функционирования и заказами. Должна быть определена стратегия планирования, например, указано, что процесс планирования осуществляется по методу «Just in Time» (точно вовремя), исходя из потребностей сборочного конвейера либо плановых требований к поставке изделий. При планировании используется многовариантная технология изготовления изделий, разработанная системой автоматизированного проектирования изделия и технологической подготовки производства, с которой она имеет обратную связь. Система планирования производит вариантное планирование производства по различным критериям или их возможной комбинации. Система планирования производства имеет распределенную иерархическую структуру и содержит ряд подсистем различного функционального назначения и интервала планирования перспективного планирования; текущего планирования; оперативного планирования.

Подсистема диспетчирования выполняет следующие функции: входной (выходной) контроль комплектующих и материалов для технологического процесса; техническое обслуживание и ремонт оборудования; диагностирование; управление ресурсами; управление персоналом; испытания.

Перечисленные функции рассматриваются как функции, обеспечивающие выполнение общей цели — инициализации, а также контроля подготовки и выполнения плановых заданий изготовления, материального обеспечения и технического обслуживания.

Система оперативного управления (СОУ) принимает с соседнего верхнего уровня команды на выполнение заданий (планов) и координирует работу оборудования, а в общем случае — работу производственной системы более низкого ранга. Параметры плановых заданий, так же как и необходимая технологическая информация, выбираются из общей базы данных. В процессе выполнения плановых заданий система оперативного управления передает на верхний уровень и заносит в общую базу данных учетную информацию. Задания верхнего уровня могут быть разбиты на следующие основные классы: материально-техническое обеспечение, изготовление, техническое обслуживание, оснащение.

При выполнении планов материально-технического обеспечения СОУ управляет транспортировкой и складированием необходимых ресурсов. При выполнении заданий на изготовление СОУ обеспечивает использование необходимых ресурсов и преобразование их в продукцию. При выполнении планов технического обслуживания СОУ обеспечивает тестирование управляемых компонентов и их логическое отключение. При выполнении планов оснащения СОУ обеспечивает управление доставкой и установкой на модулях необходимого оснащения и загрузку нужных управляющих программ. Снизу СОУ поддерживается уровнем управления оборудованием, который реализует физические преобразования и манипуляции с материальными объектами по командам, выделяемым СОУ.

Рис. 5. Информационные потоки в системе управления автоматизированным цехом

В состав СОУ входят следующие уровни (рис. 5):

Уровень управления оборудованием. На этом уровне иерархии системы управления располагаются программно-аппаратные средства, обеспечивающие выполнение манипуляций с материальными объектами, участвующими в производственном процессе. Как правило, они встраиваются в оборудование системы программного управления станками, роботами, транспортными устройствами, штабелерами и др. Хотя могут быть реализованы и на внешней, по oтнoшeнию к оборудованию, вычислительной технике, например при прямом управлении (DNC). Здесь наиболее важной проблемой является обеспечение независимости управления более высоких уровней от особенностей конструктивного исполнения и средств управления исполнительными механизмами технологического оборудования. При решении этой задачи используется понятие виртуального оборудования — структурно-функциональной модели, описывающей внешнее поведение реального оборудования, определенного типа с точки зрения его взаимодействия с внешней средой по некоторому протоколу. Таким образом может быть определен виртуальный робот, виртуальный склад, виртуальное транспортное устройство и т. д. Фактически для системы управления верхнего уровня компонент виртуального оборудования представляется как некоторый функциональный блок, воспринимающий команды на выполнение определенных функций и сообщающий о результатах их выполнения. При этом внутреннее устройство данного компонента не имеет значения, оно скрыто от системы управления за счет введения протокола взаимодействия с ним.

Такой подход позволяет существенно сократить затраты на перенос программного обеспечения системы управления на другие типы управляемого оборудования, поскольку неизменной остается та ее часть, которая располагается выше уровня виртуального оборудования.

6.2 Внедрение системы автоматизированного управления материальными потоками в электросталеплавильном цехе ОАО «Металлургический завод им. А.К.Серова»


Процесс внедрения состоит из нескольких этапов. Основными этапами являются:

  1. обследование организационной структуры предприятия, выявление основных бизнес-процессов, материальных потоков и формальное описание схемы движения материалов;

  2. составление номенклатуры материалов, формирование справочников и классификаторов, составление инструкций;

  3. адаптация системы на основе информации, полученной на этапе обследования;

  4. установка и настройка программного обеспечения и опытная эксплуатация;

  5. окончательная настройка системы с учетом недочетов, выявленных во время опытной эксплуатации;

  6. обучение персонала предприятия.

Общую стоимость проекта внедрения можно рассчитать по формуле

Ко = Кпр + Кос+ Кр + Кпер, (14)

где Кпр - затраты на программную платформу;

Кос - затраты на лицензии АСУ;

Кр - затраты на дополнительное оборудование;

Кпер - затраты на обучение персонала.

Кос = 18239+10465+4485+20930+8372+33009,6+13156+19136=127792,6 руб.

Ко=38571+127792,6 +184+179,4=199373,2 руб.

Еще одна статья расхода, которую стоит учесть, это расходы на администрирование и сопровождение системы. Стоимость сопровождения составляет 20% от стоимости приобретаемых лицензий.

С= Кос * 20%, (15)
где С - затраты на сопровождение АСУ;

Кос - затраты на приобретение лицензии.

С= 127792,6 * 20%=25558,52 руб.

Общая стоимость затрат на внедрение

З=С+ Ко, (16)

где З - затраты на внедрение АСУ;

С - затраты на сопровождение АСУ;

Кос - затраты на приобретение лицензии.

З = 25558,52 +199373,2 = 224931,72 руб.
Необходимо рассчитать экономию средств при внедрении АСУ. Пусть оценка прямой экономии средств включает только стоимость бумаги, сэкономленной при внедрении такой системы, и стоимость сэкономленного рабочего времени сотрудников.

Максимальную стоимость расходуемой в месяц бумаги можно подсчитать, исходя из возможностей одного сотрудника прочитать и усвоить определенное количество страниц документов в месяц. На основе простого эксперимента можно выяснить, что в течение рабочего дня один средний сотрудник в состоянии прочесть не более 100 машинописных листов документов. С другой стороны, минимальный объем страниц, которые читает один сотрудник в течение рабочего дня, не может быть меньше одного полного документа, то есть четыре-пять страниц, иначе этот сотрудник не работает с документами, а значит, не представляет интереса с точки зрения внедрения АСУ. Предположим, что на одного сотрудника в организации приходится 15 страниц в день.

Месячные расходы на бумагу составят:

М=Г * Б * Н * Т, (17)

где Г - количество рабочих дней в месяце;

Б - количество листов на одного сотрудника в день;

Н - стоимость одного листа бумаги с нанесенной информацией (ксерокс, печать);

Т - количество сотрудников, которые имеют дело с документацией.

М=21*15*150*184=8694 руб.

Стоимость сбереженного рабочего времени оценить еще сложнее. В первую очередь она складывается из следующих факторов:

1) экономия усилий за счет повторного использования существующих документов;

2) экономия времени на поиск нужных документов за счет систематизации в хранении документов и эффективных средств поиска информации;

3) ускорение всех бизнес-процессов за счет их автоматизации, формализации и контроля исполнительской дисциплины.

Так как любая организация постоянно занимается решением достаточно похожих друг на друга задач, то очевидно, что возможность повторного использования существующих документов весьма реальна. Если для одних типов документов (договоры, письма, приглашения) такое повторное использование – устоявшаяся практика в большинстве мест, то для документов типа коммерческих предложений, аналитических обзоров, предварительных проектов или даже просто переписки, к сожалению, процент повторного использования в большинстве случаев равен нулю. Необходимо учесть, что практически для любого документа существует прототип (шаблон). Чаще всего от прототипа можно будет «взять» от 20 до 30% (не от объема текста, а по трудозатратам на создание), остальное - специфика отдельного случая. Поэтому будем исходить из коэффициента повторного использования в 25%. Если предположить, что каждый сотрудник тратит на создание новых документов примерно 20% своего рабочего времени (этот параметр нигде не измерялся), то общая экономия времени сотрудников составит примерно 5% от их полного рабочего времени. Средняя годовая зарплата специалиста, занятого документооборотом на предприятии (секретарь, работник канцелярии и пр.) – 12018 руб.
В=И * К * Э, (18)
где В - экономия от внедрения АСУ;

И - количество сотрудников;

К - среднемесячные расходы на одного сотрудника;

Э - экономия трудозатрат, %.

В=184 * 1149,2 * 0,05 = 10572,64 руб.

В среднем сотрудник выполняет в день десять операций по поиску различных документов. Поиск одного документа занимает в среднем две минуты. В 10% случаев сотрудник не находит нужный документ. В случае, если документ не был найден сразу на его поиски тратится еще две минуты дополнительно.

Расчет экономии трудовых затрат после внедрения АСУ в месяц

Т= ((10 раз/день * 2 мин. + 10 раз/день * 10% ·2 мин) *1/ (8 час. * 60 мин) *12018 руб. *184) /12= 8431,8998 руб.

Экономия трудозатрат после внедрения АСУ в месяц составит

Э=Т+В, (19)

где Т - экономия трудовых затрат после внедрения АСУ;

В - экономия от внедрения АСУ.

Экономия средств в месяц при внедрении АСУ составит

Э= 10572,64 +8431,8998 =19004,539 руб.

С=Э+М, (20)

где Э - Экономия трудозатрат после внедрения АСУ в месяц;

М - Месячные расходы на бумагу.

С=19004,539 +8694=27698,539 руб.

Экономия средств в год при внедрении АСУ составит

Сг=12 * С, (21)

где С - экономия средств в месяц при внедрении АСУ.

Сг =12 * 27698,539 =332382,46 руб.

Н = Сг - З, (23)
где Н - экономический эффект;

З - затраты на внедрение АСУ;

С - экономия при внедрении АСУ в год.

Н = 332382,46 ­ 224931,72=107450,74 руб.

Внедрение системы электронного управления дает значительный экономический эффект, однако количественная его оценка является сложным процессом, так как приходится учитывать множество факторов. Экономический эффект в значительной степени определяется правильностью выбора системы и проведения процесса внедрения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список использованной литературы





  1. Основы производства стали: учебное пособие для колледжей, лицеев и техникумов / К.Н. Вдовин, Ю.А. Колесников.- Магнитогорск: МГТУ, 2005. – 203 с.

  2. Металлургия стали. Кудрин В.А. Учебник для вузов. – 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Металлургия, 1989 – 560 с.

  3. Непрерывная разливка стали: Учебник для СПТУ. Попандопуло И.К., Михневич Ю.Ф., - М.: Металлургия, 1990 – 296 с.

  4. ЭлектроМеталлургия: Ежемесячный научно-технический, производственный и учебно-методический журнал / главный редактор журнала д-р техн. наук Уточкин Ю.И. 6/2009 – 48 с.

  5. Металлургия стали, теория и технология плавки стали. / Бигеев А.М.,

  6. Бигеев В. А. – Магнитогорск: МГТУ, 2000.

  7. Основы технологии производства стали: учебное пособие для вузов / Поволоцкий Д.Я. – Челябинск.



1   2   3   4   5


Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации